दूरसंचार

दूरसंचार तार, रेडियो, ऑप्टिकल, या अन्य विद्युत चुम्बकीय प्रणालियों पर विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियों द्वारा सूचना का प्रसारण है। [1] [2] इसकी उत्पत्ति मानव की आवाज के साथ संभव से अधिक दूरी पर संचार के लिए मनुष्यों की इच्छा में हुई है, लेकिन समीचीनता के समान पैमाने के साथ; इस प्रकार, धीमी प्रणाली (जैसे डाक मेल) को क्षेत्र से बाहर रखा गया है।

दूरसंचार में ट्रांसमिशन मीडिया प्रौद्योगिकी के कई चरणों के माध्यम से विकसित हुआ है, बीकन और अन्य दृश्य संकेतों (जैसे धूम्रपान सिग्नल, सेमाफोर टेलीग्राफ, सिग्नल फ्लैग, और ऑप्टिकल हेलीओग्राफ) से, विद्युत केबल और विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जिसमें प्रकाश भी शामिल है। ऐसे संचरण पथों को अक्सर संचार चैनलों में विभाजित किया जाता है, जो कई समवर्ती संचार सत्रों को बहुसंकेतन करने के लाभों को वहन करते हैं। दूरसंचार अक्सर अपने बहुवचन रूप में प्रयोग किया जाता है।

पूर्व-आधुनिक लंबी दूरी के संचार के अन्य उदाहरणों में ऑडियो संदेश शामिल थे, जैसे कोडित ड्रमबीट्स, फेफड़े से उड़ने वाले हॉर्न और तेज सीटी। लंबी दूरी के संचार के लिए 20वीं और 21वीं सदी की तकनीकों में आमतौर पर टेलीग्राफ, टेलीफोन, टेलीविजन और टेलीप्रिंटर, नेटवर्क, रेडियो, माइक्रोवेव ट्रांसमिशन, ऑप्टिकल फाइबर और संचार उपग्रह जैसी विद्युत और विद्युत चुम्बकीय प्रौद्योगिकियां शामिल होती हैं।

बेतार संचार में एक क्रांति 20वीं सदी के पहले दशक में गुग्लिल्मो मार्कोनी द्वारा रेडियो संचार में अग्रणी विकास के साथ शुरू हुई, जिन्होंने 1909 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता, और इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक दूरसंचार के क्षेत्र में अन्य उल्लेखनीय अग्रणी आविष्कारक और डेवलपर्स। . इनमें चार्ल्स व्हीटस्टोन और सैमुअल मोर्स (टेलीग्राफ के आविष्कारक), एंटोनियो मेउकी और अलेक्जेंडर ग्राहम बेल (टेलीफोन के कुछ आविष्कारक और डेवलपर्स, टेलीफोन का आविष्कार देखें), एडविन आर्मस्ट्रांग और ली डे फॉरेस्ट (रेडियो के आविष्कारक) शामिल थे। साथ ही व्लादिमीर के. ज़्वोरकिन, जॉन लोगी बेयर्ड और फिलो फ़ार्न्सवर्थ

रेडियो विनियम (आरआर) के अनुच्छेद 1.3 के अनुसार, दूरसंचार को तार, रेडियो, ऑप्टिकल, या अन्य विद्युत चुम्बकीय प्रणालियों द्वारा किसी भी प्रकृति के संकेतों, संकेतों, लेखन, छवियों और ध्वनियों या खुफिया के किसी भी प्रसारण, उत्सर्जन या रिसेप्शन के रूप में परिभाषित किया गया है। » यह परिभाषा उन लोगों के समान है जो अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (जिनेवा, 1992) के संविधान और सम्मेलन के अनुबंध में निहित हैं।

प्रारंभिक दूरसंचार नेटवर्क तांबे के तारों के साथ सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए भौतिक माध्यम के रूप में बनाए गए थे। कई वर्षों तक, इन नेटवर्कों का उपयोग बुनियादी फोन सेवाओं, जैसे वॉयस और टेलीग्राम के लिए किया जाता था। 1990 के दशक के मध्य से, जैसे-जैसे इंटरनेट की लोकप्रियता बढ़ी है, आवाज को धीरे-धीरे डेटा द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है। इसने जल्द ही डेटा ट्रांसमिशन में तांबे की सीमाओं का प्रदर्शन किया, जिससे प्रकाशिकी के विकास को बढ़ावा मिला। [3] [4] [5]

शब्द-साधन

दूरसंचार शब्द ग्रीक उपसर्ग टेली (τῆλε) का एक यौगिक है, जिसका अर्थ है दूर, दूर, या दूर, [6] और लैटिन संचार, जिसका अर्थ है साझा करना। इसका आधुनिक उपयोग फ्रेंच से अनुकूलित किया गया है, [7] क्योंकि इसका लिखित उपयोग 1904 में फ्रांसीसी इंजीनियर और उपन्यासकार एडौर्ड एस्टाउनी द्वारा दर्ज किया गया था।[8][9] संचार का प्रयोग पहली बार 14वीं शताब्दी के अंत में एक अंग्रेजी शब्द के रूप में किया गया था। यह पुराने फ्रांसीसी संचार (14 सी।, आधुनिक फ्रांसीसी संचार) से आता है, लैटिन संचार (नाममात्र संचार) से, संचार के पिछले कृदंत स्टेम से क्रिया की संज्ञा "साझा करने, विभाजित करने, संवाद करने, प्रदान करने, सूचित करने, शामिल होने, एकजुट होने, भाग लेने के लिए" in", शाब्दिक रूप से "आम बनाने के लिए", कम्युनिस से"। [10]

इतिहास

अधिक जानकारी: दूरसंचार का इतिहास

चापे के सेमाफोर टावरों में से एक की प्रतिकृति

चापे के सेमाफोर टावरों में से एक की प्रतिकृति

विभिन्न संस्कृतियों द्वारा पूरे इतिहास में कभी-कभी होमिंग कबूतरों का उपयोग किया जाता रहा है। कबूतर की चौकी में फारसी जड़ें थीं, और बाद में रोमनों द्वारा अपनी सेना की सहायता के लिए इसका इस्तेमाल किया गया था। फ्रंटिनस ने कहा कि जूलियस सीजर ने गॉल पर अपनी विजय में कबूतरों को दूतों के रूप में इस्तेमाल किया। [11] यूनानियों ने घरेलू कबूतरों का उपयोग करके विभिन्न शहरों में ओलंपिक खेलों में विजेताओं के नाम भी बताए।[12] 19वीं सदी की शुरुआत में, डच सरकार ने जावा और सुमात्रा में इस प्रणाली का इस्तेमाल किया। और 1849 में, पॉल जूलियस रॉयटर ने आचेन और ब्रुसेल्स के बीच स्टॉक की कीमतों को उड़ाने के लिए एक कबूतर सेवा शुरू की, एक सेवा जो टेलीग्राफ लिंक में अंतराल बंद होने तक एक साल तक चलती थी। [13]

मध्य युग में, सिग्नल को रिले करने के साधन के रूप में आमतौर पर पहाड़ी की चोटी पर बीकन की जंजीरों का उपयोग किया जाता था। बीकन शृंखलाओं को इस कमी का सामना करना पड़ा कि वे केवल एक छोटी सी जानकारी दे सकते थे, इसलिए "दुश्मन को देखा गया" जैसे संदेश का अर्थ पहले से ही सहमत होना था। उनके उपयोग का एक उल्लेखनीय उदाहरण स्पैनिश आर्मडा के दौरान था, जब एक बीकन श्रृंखला ने प्लायमाउथ से लंदन के लिए एक संकेत रिले किया था। [14]

1792 में, एक फ्रांसीसी इंजीनियर क्लॉड चैप्पे ने लिली और पेरिस के बीच पहली स्थिर दृश्य टेलीग्राफी प्रणाली (या सेमाफोर लाइन) का निर्माण किया। हालांकि सेमाफोर को दस से तीस किलोमीटर (छह से उन्नीस मील) के अंतराल पर कुशल ऑपरेटरों और महंगे टावरों की आवश्यकता का सामना करना पड़ा। विद्युत टेलीग्राफ से प्रतिस्पर्धा के परिणामस्वरूप, अंतिम वाणिज्यिक लाइन को 1880 में छोड़ दिया गया था। [16]

टेलीग्राफ और टेलीफोन

25 जुलाई 1837 को अंग्रेजी आविष्कारक सर विलियम फोदरगिल कुक और अंग्रेजी वैज्ञानिक सर चार्ल्स व्हीटस्टोन द्वारा पहला वाणिज्यिक विद्युत टेलीग्राफ प्रदर्शित किया गया था। [17] [18] दोनों आविष्कारकों ने अपने उपकरण को "[मौजूदा] विद्युत चुम्बकीय टेलीग्राफ में सुधार" के रूप में देखा, न कि एक नए उपकरण के रूप में।

सैमुअल मोर्स ने स्वतंत्र रूप से विद्युत टेलीग्राफ का एक संस्करण विकसित किया जिसे उन्होंने 2 सितंबर 1837 को असफल रूप से प्रदर्शित किया। उनका कोड व्हीटस्टोन की सिग्नलिंग पद्धति पर एक महत्वपूर्ण अग्रिम था। पहली ट्रान्साटलांटिक टेलीग्राफ केबल 27 जुलाई 1866 को सफलतापूर्वक पूरी हुई, जिसने पहली बार ट्रान्साटलांटिक दूरसंचार की अनुमति दी। [20]

1876 ​​​​में अलेक्जेंडर बेल द्वारा पारंपरिक टेलीफोन का पेटेंट कराया गया था। एलीशा ग्रे ने भी 1876 में इसके लिए एक चेतावनी दायर की। ग्रे ने अपनी चेतावनी को छोड़ दिया और क्योंकि उन्होंने बेल की प्राथमिकता का विरोध नहीं किया, परीक्षक ने 3 मार्च 1876 को बेल के पेटेंट को मंजूरी दे दी। ग्रे ने अपनी चेतावनी दायर की थी परिवर्तनीय प्रतिरोध टेलीफोन के लिए, लेकिन बेल ने सबसे पहले इस विचार को लिखा और सबसे पहले एक टेलीफोन में इसका परीक्षण किया।[88][21] एंटोनियो मेउकी ने एक ऐसे उपकरण का आविष्कार किया जिसने 1849 में लगभग तीस साल पहले एक लाइन पर आवाज के विद्युत संचरण की अनुमति दी थी, लेकिन उसका उपकरण थोड़ा व्यावहारिक मूल्य का था क्योंकि यह इलेक्ट्रोफोनिक प्रभाव पर निर्भर करता था जिसके लिए उपयोगकर्ताओं को रिसीवर को अपने मुंह में "सुनने" की आवश्यकता होती थी। .[22] पहली वाणिज्यिक टेलीफोन सेवा बेल टेलीफोन कंपनी द्वारा 1878 और 1879 में अटलांटिक के दोनों किनारों पर न्यू हेवन और लंदन के शहरों में स्थापित की गई थी। [23] [24]

रेडियो और टेलीविजन

1894 में शुरू, इतालवी आविष्कारक गुग्लिल्मो मार्कोनी ने रेडियो तरंगों की तत्कालीन नई खोजी गई घटना का उपयोग करते हुए एक वायरलेस संचार विकसित करना शुरू किया, जिसमें 1901 तक दिखाया गया था कि उन्हें अटलांटिक महासागर में प्रसारित किया जा सकता है। [25] यह रेडियो द्वारा वायरलेस टेलीग्राफी की शुरुआत थी। 17 दिसंबर 1902 को, कनाडा के नोवा स्कोटिया के ग्लास बे में मार्कोनी स्टेशन से एक प्रसारण, उत्तरी अमेरिका से अटलांटिक को पार करने वाला दुनिया का पहला रेडियो संदेश बन गया और 1904 में सदस्यता लेने वाले जहाजों के लिए रात के समाचार सारांश प्रसारित करने के लिए एक वाणिज्यिक सेवा की स्थापना की गई। जो उन्हें अपने ऑन-बोर्ड समाचार पत्रों में शामिल कर सके। [26]

मिलीमीटर तरंग संचार की पहली जांच बंगाली भौतिक विज्ञानी जगदीश चंद्र बोस ने 1894-1896 के दौरान की थी, जब वे अपने प्रयोगों में 60 गीगाहर्ट्ज़ तक की अत्यधिक उच्च आवृत्ति पर पहुंच गए थे। उन्होंने रेडियो तरंगों का पता लगाने के लिए सेमीकंडक्टर जंक्शनों के उपयोग की भी शुरुआत की, [28] जब उन्होंने 1901 में रेडियो क्रिस्टल डिटेक्टर का पेटेंट कराया। [29] [30]

प्रथम विश्व युद्ध ने सैन्य संचार के लिए रेडियो के विकास को गति दी। युद्ध के बाद, वाणिज्यिक रेडियो AM प्रसारण 1920 के दशक में शुरू हुआ और मनोरंजन और समाचार के लिए एक महत्वपूर्ण जन माध्यम बन गया। द्वितीय विश्व युद्ध ने फिर से विमान और भूमि संचार, रेडियो नेविगेशन और रडार के युद्धकालीन उद्देश्यों के लिए रेडियो के विकास को गति दी। [31] रेडियो के स्टीरियो FM प्रसारण का विकास 1930 के दशक से संयुक्त राज्य अमेरिका में हुआ और 1960 के दशक तक और यूनाइटेड किंगडम में 1970 के दशक तक AM को प्रमुख वाणिज्यिक मानक के रूप में विस्थापित कर दिया गया।

25 मार्च 1925 को, जॉन लोगी बेयर्ड लंदन डिपार्टमेंट स्टोर सेल्फ्रिज में चलती तस्वीरों के प्रसारण को प्रदर्शित करने में सक्षम थे। बेयर्ड का उपकरण निप्को डिस्क पर निर्भर था और इस प्रकार इसे यांत्रिक टेलीविजन के रूप में जाना जाने लगा। इसने 30 सितंबर 1929 से ब्रिटिश ब्रॉडकास्टिंग कॉर्पोरेशन द्वारा किए गए प्रायोगिक प्रसारणों का आधार बनाया। [33]

थर्मोनिक वाल्व

थर्मिओनिक ट्यूब या थर्मिओनिक वाल्व के रूप में जाना जाने वाला उपकरण एक गर्म कैथोड से इलेक्ट्रॉनों के थर्मोनिक उत्सर्जन की घटना का उपयोग करता है और कई मौलिक इलेक्ट्रॉनिक कार्यों जैसे सिग्नल प्रवर्धन और वर्तमान सुधार के लिए उपयोग किया जाता है।

गैर-थर्मिओनिक प्रकार, जैसे कि एक वैक्यूम फोटोट्यूब, हालांकि, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन प्राप्त करते हैं, और प्रकाश के स्तर का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। दोनों प्रकार में, ट्यूब में विद्युत क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को कैथोड से एनोड तक त्वरित किया जाता है।

जॉन एम्ब्रोस फ्लेमिंग द्वारा 1904 में आविष्कार किया गया सबसे सरल वैक्यूम ट्यूब, डायोड में केवल एक गर्म इलेक्ट्रॉन-उत्सर्जक कैथोड और एक एनोड होता है। डिवाइस के माध्यम से इलेक्ट्रॉन केवल एक दिशा में प्रवाहित हो सकते हैं - कैथोड से एनोड तक। ट्यूब के भीतर एक या अधिक नियंत्रण ग्रिड जोड़ने से कैथोड और एनोड के बीच की धारा को ग्रिड या ग्रिड पर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। [35] बीसवीं सदी के पूर्वार्द्ध में ये उपकरण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का एक प्रमुख घटक बन गए। वे रेडियो, टेलीविजन, रडार, ध्वनि रिकॉर्डिंग और प्रजनन, लंबी दूरी के टेलीफोन नेटवर्क, और एनालॉग और प्रारंभिक डिजिटल कंप्यूटर के विकास के लिए महत्वपूर्ण थे। हालांकि कुछ अनुप्रयोगों ने पहले की तकनीकों का उपयोग किया था जैसे कि कंप्यूटिंग के लिए रेडियो या मैकेनिकल कंप्यूटर के लिए स्पार्क गैप ट्रांसमीटर, यह थर्मोनिक वैक्यूम ट्यूब का आविष्कार था जिसने इन तकनीकों को व्यापक और व्यावहारिक बना दिया, और इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुशासन का निर्माण किया।

1940 के दशक में अर्धचालक उपकरणों के आविष्कार ने ठोस-राज्य उपकरणों का उत्पादन करना संभव बना दिया, जो छोटे, अधिक कुशल, विश्वसनीय और टिकाऊ होते हैं, और थर्मोनिक ट्यूबों की तुलना में सस्ते होते हैं। 1 9 60 के दशक के मध्य से, थर्मिओनिक ट्यूबों को ट्रांजिस्टर के साथ बदल दिया जा रहा था। थर्मिओनिक ट्यूबों में अभी भी कुछ उच्च-आवृत्ति एम्पलीफायरों के लिए कुछ अनुप्रयोग हैं।

अर्धचालक (सेमीकंडक्टर semiconductor) युग

दूरसंचार प्रौद्योगिकी में अर्धचालक उपकरणों को व्यापक रूप से अपनाने के कारण, 1950 के बाद से दूरसंचार इतिहास के आधुनिक काल को अर्धचालक युग कहा जाता है। ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी और सेमीकंडक्टर उद्योग के विकास ने दूरसंचार प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति को सक्षम किया, और राज्य के स्वामित्व वाले नैरोबैंड सर्किट-स्विच्ड नेटवर्क से निजी ब्रॉडबैंड पैकेट-स्विच्ड नेटवर्क में संक्रमण का नेतृत्व किया। [37] धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (MOS) प्रौद्योगिकियां जैसे बड़े पैमाने पर एकीकरण (LSI) और RF CMOS (रेडियो-आवृत्ति पूरक MOS), सूचना सिद्धांत (जैसे डेटा संपीड़न) के साथ, एनालॉग से डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग में संक्रमण का कारण बना , डिजिटल दूरसंचार (जैसे डिजिटल टेलीफोनी और डिजिटल मीडिया) और वायरलेस संचार (जैसे सेलुलर नेटवर्क और मोबाइल टेलीफोनी) की शुरुआत के साथ, 20वीं सदी के अंत में दूरसंचार उद्योग का तेजी से विकास हुआ। [38]

ट्रांजिस्टर

ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी का विकास आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक दूरसंचार के लिए मौलिक रहा है।[39][40][41] पहला ट्रांजिस्टर, एक बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर, का आविष्कार जॉन बार्डीन और वाल्टर हाउसर ब्रैटन ने 1947 में बेल लैब्स में किया था। [40] MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सिलिकॉन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर), जिसे MOS ट्रांजिस्टर के रूप में भी जाना जाता है, का आविष्कार बाद में मोहम्मद एम. अटाला और डॉन कहंग ने 1959 में बेल लैब्स में किया था।[42][43][44] MOSFET सूचना क्रांति और सूचना युग का निर्माण खंड या "वर्कहॉर्स" है, [45] [46] और इतिहास में सबसे व्यापक रूप से निर्मित उपकरण है। [47] [48] MOS तकनीक, जिसमें MOS इंटीग्रेटेड सर्किट और पावर MOSFETs शामिल हैं, आधुनिक दूरसंचार के संचार बुनियादी ढांचे को संचालित करती हैं।[49][50][51] कंप्यूटर के साथ, MOSFETs से निर्मित आधुनिक दूरसंचार के अन्य आवश्यक तत्वों में मोबाइल डिवाइस, ट्रांसीवर, बेस स्टेशन मॉड्यूल, राउटर, RF पावर एम्पलीफायर, [52] माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी चिप्स और दूरसंचार सर्किट शामिल हैं। [53]

एडहोम के नियम के अनुसार, दूरसंचार नेटवर्क की बैंडविड्थ हर 18 महीने में दोगुनी हो रही है।[54] MOSFET स्केलिंग (एक घातीय गति से ट्रांजिस्टर की गिनती में वृद्धि, जैसा कि मूर के नियम द्वारा भविष्यवाणी की गई है) सहित MOS प्रौद्योगिकी में प्रगति, दूरसंचार नेटवर्क में बैंडविड्थ के तेजी से बढ़ने में सबसे महत्वपूर्ण योगदान कारक रहा है। [55]